功能化碳纳米管/环氧树脂复合材料性能研究

采用羧基功能化碳纳米管(C–MWNTs)和环氧基功能化碳纳米管(E–MWNTs)改性环氧树脂。利用扫描电子显微镜观察碳纳米管功能化前后的形貌变化,分析碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料的冲击断面形貌,测试了复合材料的力学性能和介电性能。结果表明:环氧基功能化碳纳米管与环氧树脂基体作用力更强,当E–MWNTs和C–MWNTs在复合材料中的掺杂量分别达到1.0wt%和0.7wt%时,E–MWNTs/EP复合材料和C–MWNTs/EP复合材料的冲击强度较未掺杂环氧树脂分别提高了52.2%和39.9%,当碳纳米管掺杂量为0.7wt%时,两体系的弯曲强度与未掺杂环氧相比分别提高了35%和26%。探讨了碳纳米管增韧环氧树脂的机理。不同方法处理的碳纳米管对环氧树脂复合材料的介电常数和介电损耗影响程度不同。     

SiO_2@MWNTs的制备及SiO_2@MWNTs/EP复合材料电性能的研究

采用羧基功能化碳纳米管(C-MWNTs)和二氧化硅功能化碳纳米管(SiO_2@MWNTs)对环氧树脂(EP)进行改性,利用扫描电镜(SEM)对碳纳米管在溶剂中的分散情况进行观察,利用透射电镜对MWNTs的包覆情况进行观察,利用傅里叶红外光谱仪对两种功能化的MWNTs进行表征,测试了复合材料的电气强度、介电常数、介质损耗、体积电阻率。结果表明:SiO_2@MWNTs/EP复合材料的体积电阻率较C-MWNTs/EP复合材料的体积电阻率上升了4个数量级;SiO_2@MWNTs/EP和C-MWNTs/EP复合材料的介电常数较EP均降低;SiO_2@MWNTs/EP复合材料的介质损耗较C-MWNTs/EP复合材料降低;当MWNTs的质量分数为0.5%时,SiO_2@MWNTs/EP复合材料的电气强度达到最大值21.5 k V/mm,同时SiO_2@MWNTs/EP复合材料的绝缘性能优于C-MWNTs/EP复合材料。     

EP/MWNTs/OMMT复合材料的电学性能研究

通过对多壁碳纳米管(MWNTs)进行酸化处理,并将MWNTs和有机化蒙脱土(OMMT)两种纳米粒子加入到环氧树脂(EP)中,采用酸酐类固化剂固化,制得了EP/MWNTs/OMMT三相复合材料。对MWNTs酸化前后的微结构进行了观察及对三相复合材料的介电性能进行了测试。结果表明:酸化后的多壁碳纳米管在溶剂中的分散性得到很大的改善,提高了MWNTs在环氧基质中的分散性;随着MWNTs含量的增加,EP/MWNTs/OMMT复合材料的体积电阻率总体呈下降的趋势,介电常数与介质损耗呈现先下降后上升的趋势,OMMT的加入在一定程度上对EP/MWNTs/OMMT复合材料的介电性能起到了积极的作用。     

分散剂在铁氧体浆料中的分散作用

首先简要介绍了分散剂的作用机理及其在铁氧体制备过程中所起的的助磨、稳定分散、稀释减水降低能耗等作用.选择四种不同的分散剂进行实验,固定分散剂的加入量1%,比较了它们的分散效果,发现不同的分散剂分散效果各异.以分散效果较好的分散剂A为例,进一步考察其加入量对料浆分散效果的影响.表明分散剂有一个最佳加入量,低于或高于最佳量,都不能得到较好的分散效果.因此,对不同工艺、不同成分的粉料,应通过试验确定适宜的分散剂及其用量.     

分散剂对镁锌铁氧体浆料分散行为的影响

选用聚乙二醇20000和十二烷基硫酸钠两种分散剂,通过球磨分散法制备镁锌铁氧体浆料.考察了分散剂类型及用量对浆料分散性的影响,讨论了不同分散剂对浆料的分散机理.结果表明:聚乙二醇20000具有静电分散和空间位阻分散的双重机理,而十二烷基硫酸钠的分散机理主要是静电分散作用.每种分散剂的加入量存在一最佳值,此时,浆料粘度较低、粒径较小,分散稳定性好.改性后粉末XRD分析表明,分散剂不会改变镁锌铁氧体的相组成.     

EVA/CB-MWNTs半导电屏蔽材料的制备与电性能研究

采用熔融共混及热压交联的方法制备了乙烯醋酸乙烯酯(EVA)/碳黑(CB)-多壁碳纳米管(MWNTs)新型半导电屏蔽复合材料。研究了不同MWNTs含量对半导电屏蔽复合材料电性能及力学性能的影响。结果表明:MWNTs的引入使复合材料变温下的电阻率稳定性提高,且MWNTs含量越大,效果越明显;MWNTs的引入使复合材料的断裂伸长率和拉伸强度上升,随着MWNTs用量的增加,力学性能增强效果下降;MWNTs的引入使复合材料在拉伸时的电阻上升,且MWNTs用量越大,电阻上升幅度越明显。     

羧基碳纳米管吸附SF6放电分解组分的仿真计算

通过SF6分解气体组分及组分含量检测,可以判断气体绝缘电器组合(gas insulated switchgear,GIS)内局部放电(partial discharge,PD)类型及发展程度,对GIS的故障诊断具有重要意义。提出利用羧基修饰碳纳米管(SWNT-COOH)提高碳管的灵敏度和选择性来检测GIS中的SF6分解组分。根据第一性原理,采用Materials Studio分子动力学仿真软件对羧基修饰的单壁碳纳米管吸附SF64种主要分解组分SO2、SO2F2、SOF2和CF4进行了详细的理论计算,分析吸附过程中吸附能、电荷转移量、作用距离、前线轨道和电子态密度的变化情况,结果显示SWNT-COOH对于4种气体检测的选择灵敏度为SO2>SOF2>SO2F2>CF4,可以利用羧基修饰碳纳米管制备气体传感器检测SF6局部放电分解组分。     

检测SF6气体局部放电的多壁碳纳米管薄膜传感器

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)的局部放电检测和气体组分分析,对设备运行状态的诊断和评估有着重要的意义。提出一种新的SF6气体中局部放电产生的分解气体检测方法,并研制用于检测SF6局部放电的多壁碳纳米管薄膜传感器。采用一种混酸修饰方法实现了对碳纳米管的官能化修饰,对修饰前后的碳纳米管进行了透射电镜和红外光谱分析。在实验室采用SF6气体分解组分试验装置,对研制的多壁碳纳米管薄膜传感器进行了分解气体检测试验,试验结果表明,研制的MWNTs传感器缺陷多,并含有活性官能团,对SF6气体分解组分吸附能力强,表现出良好的灵敏度和快速响应特性,能反映出分解气体组分的总体情况。     

大气压介质阻挡放电对多壁碳纳米管表面改性及其气敏特性

H2S是气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内部一些潜伏性绝缘缺陷产生放电的重要的特征组分气体之一,检测它对设备运行状态的诊断和评估有着重要的意义。为此,采用大气压介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体对多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)进行了表面改性。实验研究了改性前后MWNTs对体积分数为50×10-6的H2S标气的气敏特性的影响以及不同改性时间对其气敏特性的影响,结果表明,改性后的MWNTs对H2S在灵敏度和响应时间方面都有较大幅度的改善;改性时间为60s的MWNTs的气敏特性要优于其它时间。对处理前后的MWNTs进行了扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析,结果显示,经DBD等离子体处理后的MWNTs表面变粗糙,缺陷增加,其表面引入了羟基、羧酸根和C-O等含氧基团。     

添加剂对各向异性注塑铁氧体颗粒料流动性的影响

采用熔融共混法制备了注塑用铁氧体颗粒料,系统研究了偶联剂、分散剂、润滑剂对颗粒料流动性的影响。结果表明,采用硅烷偶联剂对磁粉进行表面处理,可以有效改善磁粉与尼龙6之间的相容性;采用分散剂对磁粉进行分散处理,可进一步提高偶联剂的处理效果;添加润滑剂,可以减小磁粉颗粒之间的摩擦力。通过对偶联剂、分散剂、润滑剂的添加量进行优化,制备出了熔体质量流动速率(MFR)为66g/10min的铁氧体颗粒料。     

化学处理对多壁碳纳米管电化学储锂性能的影响

为了提高多壁碳纳米管(MWNTs)的电化学储锂性能,对MWNTs采用如下方法处理:混酸浸泡(H2SO4/HNO3)→高温处理→Li2CO3溶液浸泡,将所得样品和原始样品进行结构及电化学性能测试。结果表明,经处理的MWNTs样品的准石墨层间距增大,表面产生羰基等官能团,电化学储锂容量比原始样品提高约45%～85%。通过微分容量曲线对原始和处理后的样品进行机理分析,可以看出处理过的样品其电化学嵌脱锂的电压峰值之间的差值较未处理的样品小,说明锂离子在该样品中脱出所受到的阻力减小。     

基因克隆载体的简易制备法

本文以重组逆转录病毒衍生质粒的大肠杆菌工程菌种为材料,采用 Triton X-100裂解菌体,高速离心除去细菌染色体 DNA,稀酸沉淀除去蛋白质,以及 PEG 分部除去 RNA,结果获得与氯化铯-溴化乙锭密度梯度超速离心法的纯化效果相同的纯质粒制备物.本实验结果为基因克隆载体的制备提供了一个实用、简易和快速的方法.     

微乳法制备燃料电池铂黑催化剂

采用微乳法在正庚烷/Triton X-100/正己醇/水体系合成了一系列Pt黑催化剂,首先通过绘制体系的部分拟三元相图确定微乳单相区及合适的表面活性剂与助表面活性剂体积比,进一步考察了表面活性剂浓度对制备铂黑催化剂粒径及催化性能的影响,同时还讨论了分离、洗涤和干燥等操作过程对颗粒分散性的影响.利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)、动电位线性扫描(LSV)等手段对催化剂进行表征,结果表明该微乳体系下制得的催化剂平均粒径可控制在2～4 nm,采用无水乙醇取代水来改善干燥环境能够成功解决铂黑的团聚问题,得到的铂黑颗粒分散性能好,电化学活性与商业品相当.     

Preparation of size-controlled nanocrystalline infrared-to-visible upconverting phosphors Gd2O3:Yb,Er by using a water-in-oil microemulsion system

Nanocrystalline infrared-to-visible upconverting phosphors Gd₂O₃:Yb,Er with narrow size distribution were prepared by using a microemulsion system (MES) of stability, which includes phases of Triton X-100 (surfactant phase (s)), n-hexanol (assistant surfactant phase (As)), cyclohexane (oil phase (O)) and solution (water phase (W)). From the microemulsion system we could get appearance-controllable nanocrystalline by adjusting the ratio of oil and surfactant. The X-ray diffraction results showed that the powders were cubic phase of Gd₂O₃ after being calcined in the air at 1273 K. The scanning electronic microscopy revealed that the particles were spherical. Red and green upconversion luminescences were obtained by 980 nm infrared excitation. We also investigated contributions of different ratio of surfactant to the appearance.     

分散介质法合成聚酯酰亚胺

本文采用乙二醇为分散介质合成了二种聚酯酰胺亚胺。实验证明，只要工艺合理、大量醇的存在对酰亚胺化反应没有影响；在高温下通过酯交换脱出乙二醇分散介质然后用熔融缩聚法完成酯化反应。该方法具有工艺简单，不需要合成中间体，也不使用高价溶剂的优点。     

Polarized light microscope method for the determination of asbestos fiber of textile

ABSTRACT

Optical spectrogram and optical characteristic parameters of six kinds of asbestos standard products were established by polarizing microscope to analyze the asbestos fiber, and utilized horizon estimation to get the semi-quantitative asbestos content in the samples. The sample had been observed form, refractive index, interference color, dispersion, ductility, color, pleochroism, cleavage, contour lines, bumps, rough, baker characteristics under different refractive index of oiled, to compare with standard optical spectra and characteristic parameters. Comparison between the situation of asbestos fiber particles and the standard map of mineral chips in the field of view, the percentage of asbestos fibers in the sample is estimated. The results showed that this method is accurate, simple and fast.     

缺陷对多壁碳纳米管光致发光特性的影响

采用化学气相沉积法,在反应温度分别为980℃和1040℃时制备了多壁碳纳米管（MWNTs）样品,并采用扫描电镜和拉曼光谱对样品进行了表征;结果表明,当反应温度为9800C时,制备的碳纳米管结构缺陷更多。使用波长为350nm的光激发2种样品并测量它们的光致发光光谱。发射峰值约在550nm处,反应温度为980℃时制备的碳纳米管的发射光谱的光强较强。     

纳米石墨烯掺杂浓度对XLPE击穿性能的影响

制备了分散性良好的6种不同配比XLPE/纳米石墨烯聚合物,运用差式扫描量热法排除了结晶度对击穿性能的影响;对试样进行了工频击穿强度测量并通过拉伸强度测试评估了机械性能。实验表明,掺杂纳米石墨烯能使聚合物的工频击穿强度最大提高27. 66%,拉伸强度最大提高10. 64%,在工业实现上有积极意义。通过等温去极化电流计算聚合物陷阱密度及能级,并结合动态热机械分析从界面分子结合力探究不同含量石墨烯影响击穿性能的机理。研究表明掺杂少于0. 01 wt%的纳米石墨烯能增大陷阱能级,同时增大聚乙烯基体分子间作用力,进而提升聚合物击穿性能。